MIMO中繼網(wǎng)絡(luò)中波束成形技術(shù)的研究.pdf

1、本文研究了多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)、中繼(Relay)技術(shù)和波束成形(Beamforming)技術(shù)在無(wú)線蜂窩通信系統(tǒng)中的應(yīng)用,在分析和設(shè)計(jì)中考慮了多個(gè)中繼和多個(gè)用戶的系統(tǒng)模型。我們首先考慮了單用戶的情況,然后考慮了多用戶的情況,最后考慮了更多用戶數(shù)時(shí)存在用戶選擇的情況。對(duì)于中繼節(jié)點(diǎn)的工作模式,假設(shè)所有的節(jié)點(diǎn)都是半雙工( Half-Duplex),即不能同時(shí)發(fā)射和接受數(shù)據(jù),放大傳輸(Amplify-and-Forward, AF)的,

2、基站和用戶之間沒有直接鏈路的情形。
　　在實(shí)際的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中,無(wú)論是基站(Base station, BS),中繼節(jié)點(diǎn)(Relay node)還是用戶終端(User terminal),它們所掌握的實(shí)時(shí)信道信息(Channel State Information, CSI)往往由于信道估計(jì)誤差,網(wǎng)絡(luò)延時(shí),以及有限反饋等原因是不完全的(Imperfect),即和真實(shí)的信道信息相比存在一定誤差。傳統(tǒng)的一些基于完全信道信息的波束成形設(shè)計(jì)方

3、法在信道信息不完全時(shí)性能會(huì)嚴(yán)重下降。因此本文設(shè)計(jì)并提出在MIMO中繼網(wǎng)絡(luò)或在多用戶的選擇信道中,非理想信道信息下的波束成形,并進(jìn)而將該方法優(yōu)化,使得其在信道信息不完全時(shí)也具有較好性能。該優(yōu)化方法主要是將波束成形矩陣中的正規(guī)化系數(shù)根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,使傳輸系統(tǒng)的速率達(dá)到最大。
　　通過(guò)仿真性能比較和理論分析,可以觀察到通過(guò)運(yùn)用該方法系統(tǒng)的速率有了一定提高,尤其是在信道信息不完全的情況下,其魯棒性比較明顯。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證也證明實(shí)驗(yàn)結(jié)果